ZooKeeper知识点总结

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ZooKeeper

特点：查可以发生在所有节点，写只能发生在Leader节点
zk有两种运行的状态：可用状态和不可用状态
zk旨在存储协调数据：状态信息，配置，位置信息
zk是一个目录树结构，其中有node可以存数据，官方上线是1MB，节点分为持久节点和临时节点

image.png 2888端口和3888端口，第一次启动没有leader的时候，通过3888建立连接，之后在3888中通信，投票，选出leader，选完以后，leader会开一个2888端口，其他节点和这个端口建立连接

3888：选主投票用的

2888：leader接受写请求，同步数据

节点信息中

cZxid（创建节点时的事务ID）低32位是事务递增序列的值，前32位表示leader的纪元，第几个leader

mZxid（最后修改节点时的事务ID）

pZxid（当前节点子节点中的cZxid最大值。）

ephemeralOwner：如果是持久节点（默认创建的就是持久节点，create -e 创建临时节点），则是0x0，如果是临时节点，显示当前会话的sessionid

session也是要消耗统一视图，事务id的

create -s 可以在多并发条件下创建多个相同的子节点，用后缀的序号来需区分。例如两个会话同时创建create -s /xxoo/ooxx 那么/xxoo下就会有 ooxx000000和ooxx000001

image.png

选主过程：通过Zxid和myid来选举，票数多的当选leader

image.png

watch

image.png

ZooKeeper(String connectString, int sessionTimeout, Watcher watcher)
- connectString 表示zookeeper集群的地址（ip:port），用逗号隔开，末尾可以添加默认的起始路径
- sessionTimeout 表示客户端连接断开后节点在集群中存活的时间
- watcher 里面写回调方法。这个watch是session级别的，和path，node没有关系

该构造方法是异步的，可以使用CountDownLatch锁，在回调的SyncConnected情况中解锁，然后使用创建完的对象

create(String path, byte[] data, List<ACL> acl, CreateMode createMode)
- acl：访问权限
- createMode：
    持久节点：CreateMode.PERSISTENT
    临时节点：CreateMode.EPHEMERAL
    顺序节点：CreateMode.PERSISTENT_SEQUENTIAL、CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL

该方法是同步的，还有另一个异步的方法可以写回调方法

另一种watch的注册只发生读类型的调用，get exist

getData(final String path, Watcher watcher, Stat stat)
- stat 是path上的源数据 Zxid version，也就是get回来数据的version，防止aba问题
- watcher 当path中的数据发生改变时发生的回调，不过该回调是一次性的，所以可以在回调结束的时候再去getData一下，设置一个回调，回调传this即可

getData(String path, boolean watch, Stat stat)
- watch 为false则不用回调，true代表用是new ZooKeeper中的watch

setData(final String path, byte data[], int version)
- version 从stat中getVersion()得到，方式aba问题

zookeeper 实现分布式锁

获得锁到释放锁的步骤

  1. 多个线程争抢锁
  2. 某个线程获得锁
  3. 获得锁的线程释放锁

可能引发的问题及解决方案

步骤2会引发的问题：获得锁的线程挂了，成了死锁

解决方案：使用临时节点

步骤3会引发的问题：释放锁以后别人不知道

解决方案：

  1. 线程主动轮询。弊端：延迟、服务器压力
  2. watch 解决延迟问题 弊端：释放锁后，多个线程来抢锁，通信压力
  3. sequence + watch 将抢锁的线程都排好队，后一个线程等前一个线程的锁。完美解决问题。

实操步骤

  1. 首先各个线程创建临时节点
  2. 第一次抢锁，看自己是否是第一个节点，如果是就获得锁，如果不是，等待自己前一个节点消失获得锁
  3. 当前面一个节点消失，要继续判断自己是否是第一个节点，如果是，获取锁，如果不判断自己是第一个节点，那么以下情况会发生错误：第5个节点挂了，第6个节点收到通知，但第6个节点不应该获得锁

Zookeeper介绍

zookeeper是一个分布式协调服务，遵循CP原则。他的节点中会有一个leader，多个follower和observer，所有节点都可以进行读操作，只有leader可以进行写操作，follower可以投票，observer不能投票。他有两种状态，可用和不可用，当leader宕机后，进入不可用状态，在follower中选举出zxid最大的节点作为leader，如果最大的zxid节点有多个，就选其中myid最大最为leader。他的适用场景有分布式锁，使用顺序临时节点 + watch极大地提高了他的性能。

Paxos和ZAB

Paxos是基于信道可靠的条件下的，采用的是过半通过的方式来解决分布式数据一致性的问题。ZAB就是使用了他的思想，其中主要有两个机制，选举和广播，选举发生在服务刚刚启动还没有leader，或者说leader挂了的条件下，根据zxid和myid来进行选举leader，提高了集群的可靠性。广播是类似于二阶段提交，保证了数据的一致性。

实操总结

Watcher接口是用来监听节点的一些事件的

命令操作

用xxx.cfg来启动一台zookeeper：zkServer.sh start xxx.cfg，可以输入zkServer.sh 错误的指令，来看提示

zkCli.sh -server ip:port

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